Центробежная установка для испытаний образцов Советский патент 1986 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для испытаний образцов различных материалов на ползучесть и длительную прочность в условиях одноосного напряженного состояния.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки путем регулирования интенсивности и знака изменения нагрузки с ростом де формации ползучести образца при длительных испытаниях.

На фиг. 1 показана схема центробежной установки для испытаний одновременно двух образцов на фиг.2а, б - графики изменения усилий при росте деформаций ползучести для каждого из образцов.

Установка содержит корпус 1, размещенный в нем вертикальный вал 2, связанный с двигателем 3 через редуктор 4, захват 5 для крепления образцов 6 и 7, соединенный с валом 2-, захваты 8, соединенные тягами 9 с грузами, выполненными в виде поршней 10, установленных в цилиндрах 11, закрепленных соосно друг другу на валу 2 посредством направля1а1дих 12, источник давления среды (жидкости или газа), в виде двигателя 13 и насоса 14, соединенного с надпоршневы- ми полостями цилиндров 11. Положение поршней 10 на тягах 9 и цилиндров 11 на направляющих 12 регулируется с помощью зажимов 15. Для балансировки установки предусмотрены грузы 16, установленные на направлянжщх 12. Распределение нагрузки Р от деформаций ползучести дЕ показано на фиг.2 а, б соответственно для образцов 6 и 7.

Установка работает следующим образом.

Включают двигатель 14 насоса 13 и подают рабочую среду в надпоршневые полости цилиндров 11. Давление рабочей среды создает через поршень 10 и тягу 9 растягивающие усилия на образцах 6 и 7, величины которых отмечены на графиках (фиг. 2) точками А. Затем разъединяют систему подачи рабочей среды с полостями цилиндров 11. Включает двигатель 3 и через редуктор 4 вращают вал 2,доводя скорость его вращения до заданной При вращении грузов-поршней 10 за счет центробежных сил на образцах создаются нагрузки, обозначенные на

15

20

25

5

О

226126 .

графиках точками Б, причем нагрузка на образце 7 вьш1е, чем на образце 6, поскольку груз-поршень 10, соединенный с образцом 7, имеет больший 5 начальный радиус вращения. Общая

нагрузка на каждом образце к моменту достижения заданной -скорости вращения вала 2 является суммой нагрузок от давления среды и центробежных сил и обозначена на графиках точками В. Под действием нагрузки на образцах 6 и 7 развиваются деформации ползучести дВ , приводящие к смещению грузов-поршней 10 и к изменению усилий

на образцах. Так, изменение усилия вследствие падения давления в рабочей среде из-за смещения грузов- поршней 10 происходит по линиям Т (фиг. 2), при зтом начальный надпор- шневой объем цилиндра 11 образца 6 меньше, чем таковой объем цилиндра образца 7, поэтому при равных начальных давлениях интенсивность снижения давления с увеличением деформаций Л6 в цилиндре 11 образца 6 выше,чем в цилиндре образца 7. С ростом деформаций образцов увеличивается радиус вращения грузов-поршней 10, что приводит к увеличению создаваемых ими усилий по линии II. Поскольку начальный радиус вращения груза об30

5

0

5

0

5

разца 6 меньше, чем начальный радиус вращения груза образца 7, то равные абсолютные приращения, радиуса вызывают более активный рост центробежных сил на образце 6. В результате суммарные изменения усилий на образцах 6 и 7, обозначенные линиями III, будут иметь противоположный знак и различную интенсивность изменения. После разрушения образцов их заменяют новыми и производят переналадку установки, для чего изменяют положения цилиндров 11 на направлякицих 12 и грузов-поршней 10 на тягах 9, подбирая начальньй объем надпоршне- вых полостей и начальные радиусы вращения грузов так, чтобы обеспечить требуемые знаки и интенсивность изменения нагрузок на образцах в соответствии с задачами испытаний.

В качестве рабочей среды может использоваться газ или жидкость в зависимости от деформационных свойств испытуемых образцов и требуемой интенсивности изменения нагрузок. Формула изобретения

Центробежная установка для испытаний образцов, содержащая корпус,установленный на нем вертикальньй вал с приводом вращения, захваты для крепления образцов, связанные с валом, и нагружающий механизм, имекг- щий пару грузов, установленных с возможностью перемещения под действием центробежной силы и связанных при помоищ тяг с захватами, отличающаяся тем, что, с целью расщирения технологических возможностей установки путем регулирования интенсивности и знака изменения нагрузки с ростом деформации

2261264

ползучести образца при длительных ,испытаниях, она снабжена источником давления среды, установленным в корпусе, и двумя соосно расположенными 5 цилиндрами, корпуса которых закреплены на валу, а полости соединены с источником давления, при этом грузы вьшолнены в виде поршней этих ци- тандров и закреплены на тягах с врз- 10 Можностью изменения положения вдоль 1тяг, а цилиндры закреплены с возможностью изменения расстояния от оси вала.

Изобретение относится к технике испытаний различных материалов на ползучесть и длительную прочность в условиях одноосного напряженного состояния. Установка имеет широкие технологические возможности за счет регулирования интенсивности и знака изменения нагрузки с рбстом деформации ползучести образца при длительных испытаниях. Для этого усилие на И ню 3 8 6 S / И 1/ I 1 14 образцах создается суммой усилий от центробежной силы и давления среды. Источник давления среды (НДС) в виде двигателя 13 и насоса 14 установлен в корпусе 1. На валу 2 привода 3 вращения закреплены с возможностью изменения расстояния от оси вала 2 корпуса двух соосно расположенных цилиндров (Ц) 11. Полости Ц 11 соединены с ИДС. Нагружаюпшй механизм имеет пару грузов в виде поршней (П) 10, установленных в Ц 11 и перемеща- кнцихся по тягам 9. При вращении П 10 за счет центробежных сил на образцах 6 и 7 создаются различные нагрузки, .под действием которых развиваются деформации ползучести, приводящие к Смещению П 10 и изменению усилий на образцах. С ростом деформации увеличивается радиус вращения П 10. Изменяя положение П 10 на тяге и расстояния ЦП от оси вала 2, вращения получают различную интенсиность и знак изменения нагрузки на образцах 2 ил. 5 1 (Л ю tc .Фиг.

а Pi

5 В

Ш

At

61 О Ф14г.2